Блок питания для компьютера atx12v300wp4
Основа современного бизнеса — получение больших прибылей при сравнительно низких вложениях. Хотя этот путь и губителен для собственных отечественных разработок и промышленности, но бизнес есть бизнес. Тут либо вводи меры по предотвращению проникновения дешевых запцацак, либо делать на этом деньги. К примеру, если необходим дешевый блок питания, то не нужно изобретать и конструировать, убивая деньги, — просто нужно посмотреть на рынок распространенного китайского барахла и попытаться на его основе построить то, что необходимо. Рынок, как никогда, завален старыми и новыми компьютерными блока питания различной мощности. В этом блоке питания есть все что нужно — различные напряжения (+12 В, +5 В, +3,3 В, -12 В, -5 В), защиты этих напряжений от перенапряжения и от превышения тока. При этом компьютерные блоки питания типа ATX или TX имеют малый вес и небольшой размер. Конечно, блоки питания импульсные, но высокочастотных помех практически нет. При этом можно идти штатным проверенным способом и ставить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулирование осуществлять переменным резистором большой мощности. С точки зрения надежности трансформаторные блоки намного надежнее импульсных, ведь в импульсном блоки питания в несколько десятков раз больше деталей, чем в трансформаторном блоке питания типа СССР и если каждый элемент по надежности несколько меньше единицы, то общая надежность является произведением всех элементов и как результат — импульсные блоки питания по надежности намного меньше трансформаторных в несколько десятков раз. Кажется, что если так, то нечего городить огород и следует отказаться от импульсных блоков питания. Но тут более важным фактором, чем надежность, в нашей действительности является гибкость производства, а импульсные блоки достаточно просто могут трансформироваться и перестраиваться под совершенно любую технику в зависимости от требований производства. Вторым фактором является торговля запцацками. При достаточном уровне конкуренции производитель стремится отдать товар по себестоимости, при этом достаточно точно рассчитать время гарантии с тем, чтобы оборудование выходило из строя на следующей неделе, после окончания гарантии и клиент покупал бы запчасти по завышенным ценам. Порой доходит до того, что легче купить новую технику, чем чинить у производителя его бэушку.
Для нас вполне нормально вместо сгоревшего блока питания вкрутить транс или подпереть красную кнопку пуска газа в духовках «Дефект» столовой ложкой, а не покупать новую часть. Наш менталитет четко просекают китайцы и стремятся делать свои товары неремонтопригодными, но мы как на войне, умудряемся ремонтировать и усовершенствовать их ненадежную технику, а если уже все — «труба», то хоть какую-нить запцацку снять и вкидануть в другое оборудование.
Мне стал нужен блок питания для проверки электронных компонентов с регулируемым напряжением до 30 В. Был трансформатор, но регулировать через резак — несерьезно, да и вольтаж будет плавать на разных токах, а вот был старенький блоки питания ATX от компа. Зародилась идея приспособить комповский блок под регулируемый источник питания. Прогуглив тему, нашел несколько переделок, но все они предлагали радикально выкинуть всю защиту и фильтры, а мы бы хотелось сохранить весь блок на случай, если придется использовать его по прямому назначению. Поэтому я начал эксперименты. Цель — не вырезая начинку создать регулируемый блок питания с пределами изменения напряжений от 0 до 30 В.
Часть 1. Так себе.
Блок для опытов попался достаточно старый, слабый, но напичканный множеством фильтров. Блок был в пыли и поэтому перед запуском я его вскрыл и почистил. Вид деталей подозрений не вызвал. Раз все устраивает — можно делать пробный пуск и измерить все напряжения.
+3,3 В — оранжевый
По входу блока стоит предохранитель, а рядом напечатан тип блока LC16161D.
Блок типа ATX имеет разъем для подсоединения его к материнской плате. Простое включение блока в розетку не включает сам блок. Материнская плата замыкает два контакта на разъеме. Если их замкнуть — блок включится и вентилятор — индикатор включения — начнет вращение. Цвет проводов, которые нужно замыкать для включения, указан на крышке блока, но обычно это «черный» и «зеленый». Нужно вставить перемычку и включить блок в розетку. Если убрать перемычку блок отключится.
Блок TX включается от кнопки, которая находится на кабеле, выходящем из блока питания.
Понятно, что блок рабочий и прежде чем начать переделку, нужно выпаять предохранитель, стоящий по входу, и впаять вместо него патрон с лампочкой накаливания. Чем больше по мощности лампа, тем меньше напряжения будет на ней падать при тестах. Лампа защитит блок питания от всех перегрузок и пробоев и не даст выгореть элементам. При этом импульсные блоки практически нечувствительны к падению напряжения в питающей сети, т.е. лампа хоть и будет светить и кушать киловатты, но по выходным напряжениям просадки от лампы не будет. Лампа у меня на 220 В, 300 Вт.
Блоки строятся на управляющей микросхеме TL494 или ее аналог KA7500 . Также часто используется компоратор на микрухе LM339 . Вся обвязка приходит сюда и именно здесь придется делать основные изменения.
Напряжения в норме, блок рабочий. Приступаем к усовершенствованию блока по регулированию напряжений. Блок импульсный и регулирование происходит за счет регулирования длительности открытия входных транзисторов. Кстати, всегда думал, что колебают всю нагрузку полевые транзисторы, но, на самом деле, используются также быстрые переключающиеся биполярные транзисторы типа 13007, которые устанавливаются и в энергосберегающих лампах. В схеме блока питания нужно найти резистор между 1 ножкой микросхемы TL494 и шиной питания +12 В. В данной схеме он обозначается R34 = 39,2 кОм. Рядом установлен резистор R33 = 9 кОм, который связывает шину +5 В и 1 ножку микросхемы TL494. Замена резистора R33 ни к чему не приводит. Нужно заменить резистор R34 переменным резистором 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, поэтому в завышении сопротивления резистора смысла нет. Здесь идея в том, что чем выше сопротивление, тем выше выходное напряжение. При этом до бесконечности напряжение не увеличится. Напряжение между шинами +12 В и -12 В изменяется от 5 до 28 В.
Найти нужный резистор можно проследив дорожки по плате, либо при помощи омметра.
Выставляем переменный впаянный резистор в минимальное сопротивление и обязательно подключаем вольтметр. Без вольтметра тяжело определить изменение напряжений. Включаем блок и на вольтметре на шине +12 В установилось напряжение 2,5 В, при этом вентилятор не крутится, а блок питания немного поет на высокой частоте, что указывает на работу ШИМ на сравнительно небольшой частоте. Крутим переменный резистор и видим увеличение напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно на +5 В.
Замеряем все напряжения по шинам
Напряжения в норме, кроме шины -12 В, и их можно варьировать для получения необходимых напряжений. Но компьютерные блоки сделаны так, чтобы по отрицательным шинам защита срабатывала при достаточно малых токах. Можно взять автомобильную лампочку на 12 В и включить между шиной +12 В и шиной 0. При увеличении напряжения лампочка станет светить все более ярко. При этом постепенно будет светить и лампа, включенная вместо предохранителя. Если включить лампочку между шиной -12 В и шиной 0, то при малом напряжении лампочка светится, но при определенном токе потребления блок уйдет в защиту. Защита срабатывает на ток порядка 0,3 А. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы его обмануть, нужно отключить диод между шиной -5 В и средней точкой, которая соединяет шину -12 В с резистором. Можно обрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. Стабилитроны применены как защита от перенапряжения и конкретно здесь через стабилитрон идет и защита по току. По крайней мере с шины — 12 В удалось взять 8 А, но это чревато пробоем микрухи обратной связи. В итоге путь тупиковый обрубать стабилитроны, а вот диод — вполне.
Для проверки блока нужно использовать переменную нагрузку. Наиболее рациональным является кусок спирали от нагревателя. Витой нихром — вот все что нужно. Для проверки включается нихром через амперметр между выводом -12 В и +12 В, регулируем напряжение и измеряем ток.
Выходные диоды для отрицательных напряжений значительно меньше тех, которые используются для положительных напряжений. Нагрузка соответственно также ниже. Более того, если в положительных каналах стоят сборки из диодов Шоттки, то в отрицательных каналах впаян обычный диод. Порой его припаивают к пластинке — типа радиатор, но это бред и для того чтобы поднять ток в канале -12 В нужно заменить диод, на что-то более сильное, но при этом сборки из диодов Шоттки у меня сгорели, а вот обычные диоды вполне неплохо тянули. Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка включена между разными шинами без шины 0.
Последним тестом является защита от короткого замыкания. Коротим накоротко блок. Защита работает только на шине +12 В, ведь стабилитроны отключили практически всю защиту. Все остальные шины по короткому не отключают блок. В итоге получен регулируемый блок питания из компьютерного блока с заменой одного элемента. Быстро, а значит экономически целесообразно. При тестах выяснилось, что если быстро крутить ручку регулировки, то ШИМ не успевает перестроиться и выбивает микруху обратной связи KA5H0165R , а лампа загорается очень ярко, затем входные силовые биполюсные транзисторы KSE13007 могут вылететь, если вместо лампы предохранитель.
Короче, все работает, но достаточно ненадежно. В таком виде нужно использовать только регулируемую шину +12 В и неинтересно медленно крутить ШИМ.
Часть 2. Более-менее.
Вторым экспериментом стал древнющий блок питания TX. Такой блок имеет кнопочку для включения — достаточно удобно. Переделку начинаем с перепайки резистора между +12 В и первой ножкой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ножкой ставится переменный на 40 кОм. Это дает возможность получить регулируемые напряжения. Все защиты остаются.
Далее нужно изменить пределы тока для отрицательных шин. Я впаял резистор, который выпаял из шины +12 В, и впаял в разрыв шины 0 и 11 ножкой микрухи TL339. Там уже стоял один резистор. Предел токов изменился, но при подключении нагрузки напряжение на шине -12 В сильно падало при увеличении тока. Скорее всего просаживает всю линию отрицательного напряжения. Потом я заменил перепаянный резак на переменный резистор — для подбора срабатываний по току. Но получилось неважно — нечетко срабатывает. Надо будет попробовать убрать этот дополнительный резистор.
Блок питания для компьютера atx12v300wp4
В данном разделе представлены схемы блоков питания стандарта ATX настольных компьютеров. Пополнение данного раздела будет производиться по мере возможности. Если у вас появится желание добавить отсутствующую здесь схему для дальнейшего совместного использования можете присылать схемы на Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. и я обязательно размещу её в нужной категории.
Для удобства справа представленна стандартная распиновка ATX>>>
Cхемы представленны в форматах .pdf, .png, .gif и для их просмотра достаточно стандартного просмоторщика Windows.
Схемы БП
Внимание! Эта тема предназначена для выкладывания полезной информации: схемы (желательно проверенные), ссылки на материалы в интернете, содержащие информацию по схемотехнике блоков питания. Для поиска схем предназначена соответствующая тема — Розыск схем БП. Нарушителей буду наказывать. Если у вас есть другие ссылки на схемы БП, просьба кидать их мне в личку, ICQ, на почту, в скайп — добавлю в это сообщение. Highlander. Здесь находится наша копилочка схем блоков питания.
Внимание! Эта тема предназначена для выкладывания полезной информации: схемы (желательно проверенные), ссылки на материалы в интернете, содержащие информацию по схемотехнике блоков питания. Для поиска схем предназначена соответствующая тема — Розыск схем БП. Нарушителей буду наказывать. Если у вас есть другие ссылки на схемы БП, просьба кидать их мне в личку, ICQ, на почту, в скайп — добавлю в это сообщение. Highlander.
FSP145-60SP Основной ШИМ КА3511, дежурка КА1Н0165R, 3.3В — МС.
HIPER HPU-4K580 Основной ШИМ TL3842, дежурка на полевике, APFC NCP1653.
IP-P350AJ2-0 IP-P350AJ2-0 вар.2 Основной ШИМ UC3843, дежурка ICE2A0565Z, супервизор WT7510.
IW-ISP300A3-1 Основной ШИМ SG6105, дежурка на полевике 2N60, 3.3В — МС.
IW-P300A2_0_R1.2 Основной ШИМ SG6105, дежурка на полевике 2N60, 3.3В — МС.
FA-5_2 v3.2 230W LP-8 Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027, 3.3В — КПС.
FA-5_2 v3.2 250W Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027, 3.3В — КПС.
Microlab_400W Основной ШИМ КА7500, дежурка на К SC5027, супервизор LM339, 3.3В — МС.
JNC_ATX Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027, супервизор LM339, 3.3В — МС.
LC-250ATX Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027-R, супервизор LM339, 3.3В — МС.
LC-B250ATX Основной ШИМ 2003, дежурка на полевике 2N60, 3.3В — МС.
LC-B250ATX ver. 2.9 Основной ШИМ 2003, дежурка на полевике 2N60, 3.3В — МС.
SY-300ATX Основной ШИМ и супервизор AT2005, дежурка на К SC5027, 3.3В — МС.
LC-A400ATX Основной ШИМ и супервизор DR0183, дежурка на полевике, 3.3В — МС.
КME PM-230 Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027, супервизор LM339, 3.3В — КПС.
ATX-230 Основной ШИМ UC3843, дежурка на К3067, супервизор — TP5510, 3.3В — КПС.
200XA, 250XA (CG-07, CG-11) Основной ШИМ TL494, дежурка на К SC5027, супервизор LM393.
300X (CG-13) Основной ШИМ KA7500, дежурка на полевике 2N60, супервизор — дискретный, 3.3В — КПС.
CG-D31-2 Основной ШИМ SG6105, дежурка на биполярнике, 3.3В — КПС.
Colors iT 330U Основной ШИМ SG6105, дежурка на TDA865, 3.3В — КПС.
Colors iT 330U Основной ШИМ SG6105, дежурка на M605, 3.3В — КПС.
Colors iT 340U Основной ШИМ SG6105, дежурка на ШИМ + полевик, 3.3В — МС.
Colors iT 350T Основной ШИМ 3842, супервизор- LM339, дежурка на M605, 3.3В — МС.
Colors iT 350U Основной ШИМ SG6105, дежурка на 5H0165R, 3.3В — МС.
Colors iT 400U Основной ШИМ SG6105, дежурка на 5H0165R, 3.3В — МС.
Colors iT 400PT Основной ШИМ 3842, супервизор- LM339, дежурка на M605, 3.3В — МС.
Colors iT 500T Основной ШИМ SG6105, дежурка на 5H0165R, 3.3В — МС.
Colors iT 600PT Основной ШИМ 3843, супервизор- WT7525, дежурка на 3B0365, 3.3В — МС.
DPS-260-2A Основной ШИМ ML4824-1, дежурка — TOP200, супервизор LM339+LM358.
DPS200PB-59 Основной ШИМ TL494, дежурка (она же супервизор) — LM339
HPC-360-302 Основной ШИМ SG6105, PFC UC3818, дежурка — полевик 2N60, супервизор LM339.
Пользователем yoxel предоставлена информация по моделям HPC-360:
HPC-360-102 — без модуля PFC
HPC-360-202 — passive PFC
HPC-360-302 — active PFC
В файле CBREPO1.pdf (размер 5.02 Мб), приведена различная информация по Chieftec HPC-360-202 DF, он же Sirtec, он же High Power, он же Enlight EN-8361734A1.
HPC-420-302 Основной ШИМ SG6105, PFC UC3818, дежурка — полевик 2N60, супервизор LM339.
ST-200HRK Основной ШИМ UTC51494(TL494), дежурка — биполярный 2SC4020 без оптопары, супервизор LM339, 3,3В — UC3843 + полевик.
LPJ2-18 300W Основной ШИМ LPG-899, дежурка — полевик 2N60, 3.3В — МС
LPK2-30 (LPQ2) Основной ШИМ SG6105, дежурка — КSC5027, 3.3В — МС
Green Tech MAV-300W Основной ШИМ TL494, дежурка — 2N60, супервизор — WT7510, 3.3В — КПС
SHIDO_ATX-250 Основной ШИМ TL494, дежурка — биполярный, супервизор — LM339, 3.3В — отдельная обмотка трансформатора
Блок питания для компьютера atx12v300wp4
Источники питания Компьютерные БП Схемотехника блоков питания: ATX-350WP4 (часть 1)
Д. Кучеров, г. Киев
В статье предлагается информация о схемных решениях, рекомендации по ремонту, замене деталей-аналогов блока питания AFX-350WP4. К сожалению, точного изготовителя автору установить не удалось, по-видимому, это сборка блока достаточно близкая к оригиналу предположительно Delux ATX-350WP4 (Shenzhen Delux Industry Co., Ltd), внешний вид блока показан на фото.
Общие сведения. Блок питания реализован в формате ATX12V 2.0, адаптирован под отечественного потребителя, поэтому в нем отсутствуют выключатель питания и переключатель вида переменной сети. Выходные разъемы включают:
• разъем для подключения к системной плате -основной 24-контактный разъем питания;
• 4-контактный разъем +12 V (Р4 connector);
• разъемы питания съемных носителей;
• питание жесткого диска Serial ATA. Предполагается, что основной разъем питания
может быть легко трансформированным в 20-контактный путем отбрасывания 4-контактной группы, что делает его совместимым с материнскими платами старых форматов. Наличие 24-контактного разъема позволяет обеспечить максимальную мощность разъема с использованием стандартных терминалов в 373,2 Вт [1].
Эксплуатационная информация об источнике питания ATX-350WP4 приведена в табл.
Структурная схема. Набор элементов структурной схемы источника питания ATX-350WP4 характерен для блоков питания импульсного типа [2]. К ним относятся двухзвенный заградительный фильтр сетевых помех, низкочастотный высоковольтный выпрямитель с фильтром, основной и вспомогательный импульсные преобразователи, высокочастотные выпрямители, монитор выходных напряжений, элементы защиты и охлаждения. Особенностью источника питания такого типа является наличие напряжения питающей сети на входном разъеме блока питания, при этом ряд элементов блока находятся под напряжением, присутствует напряжение на некоторых его выходах, в частности, на выходах +5V_SB. Структурная схема источника показана на рис.1.
Работа источника питания. Выпрямленное сетевое напряжение величиной порядка 300 В является питающим для основного и вспомогательного преобразователей. Кроме того, с выходного выпрямителя вспомогательного преобразователя подается напряжение питания на микросхему управления основным преобразователем. В выключенном состоянии (сигнал PS_On имеет высокий уровень) источника питания основной преобразователь находится в «спящем» режиме, в этом случае напряжение на его выходах измерительными приборами не регистрируются. В то же время, вспомогательный преобразователь вырабатывает напряжение питания основного преобразователя и выходное напряжение +5B_SB. Этот источник питания играет роль источника питания дежурного режима.
Включение основного преобразователя в работу происходит по принципу дистанционного включения, в соответствии с которым сигнал Ps_On становится равным нулевому потенциалу (низкий уровень напряжения) при включении компьютера. По этому сигналу монитором выходных напряжений выдается сигнал разрешения на формирование управляющих импульсов ШИМ-контроллера основного преобразователя максимальной длительности. Основной преобразователь выходит из «спящего» режима. С высокочастотных выпрямителей через соответствующие сглаживающие фильтры на выход блока питания поступают напряжения ±12 В, ±5 В и +3,3 В.
С задержкой в 0,1.. .0,5 с относительно появления сигнала PS_On, но достаточной для окончания переходных процессов в основном преобразователе и формирования питающих напряжений +3,3 В, +5 В, +12 В на выходе блока питания, монитором выходных напряжений формируется сигнал P.G. (питание в норме). Сигнал P.G. является информационным, свидетельствующим о нормальной работе блока питания. Он выдается на материнскую плату для начальной установки и запуска процессора. Таким образом, сигнал Ps_On управляет включением блока питания, а сигнал P.G. отвечает за запуск материнской платы, оба сигнала входят в состав 24-контактного разъема.
Основной преобразователь использует импульсный режим, управление преобразователем осуществляется от ШИМ-контроллера. Длительность открытого состояния ключей преобразователя определяет величину напряжения выходных источников, которое может быть стабилизировано в пределах допустимой нагрузки.
Состояние блока питания контролируется монитором выходных напряжений. В случае перегрузки или недозагрузки, монитором формируют сигналы, запрещающие функционирование ШИМ-контроллера основного преобразователя, переводя его в спящий режим.
Аналогичная ситуация возникает в условиях аварийной эксплуатации блока питания, связанной с короткими замыканиями в нагрузке, контроль которых осуществляется специальной схемой контроля. Для облегчения тепловых режимов в блоке питания использовано принудительное охлаждение, основанное на принципе создания отрицательного давления (выброса теплого воздуха).
Принципиальная схема источника питания показана на рис.2.
Сетевой фильтр и низкочастотный выпрямитель используют элементы защиты от сетевых помех, пройдя которые сетевое напряжение выпрямляется схемой выпрямления мостового типа. Защита выходного напряжения от помех в сети переменного тока осуществляется с помощью пары звеньев заградительного фильтра. Первое звено выполнено на отдельной плате, элементами которой являются СХ1, FL1, второе звено составляют элементы основной платы источника питания СХ, CY1, CY2, FL1. Элементы Т, THR1 защищают источник питания от токов короткого замыкания в нагрузке и всплесков напряжения во входной сети.
Мостовой выпрямитель выполнен на диодах В1-В4. Конденсаторы С1, С2 образуют фильтр низкочастотной сети. Резисторы R2, R3 — элементы цепи разряда конденсаторов С1, С2 при выключении питания. Варисторы V3, V4 ограничивают выпрямленное напряжение при бросках сетевого напряжения выше принятых пределов.
Вспомогательный преобразователь подключен непосредственно к выходу сетевого выпрямителя и схематически представляет автоколебательный блокинг-генератор. Активными элементами блокинг-генератора являются транзистор Q1 n-канальный полевой транзистор (MOSFET) и трансформатор Т1. Начальный ток затвора транзистора Q1 создается резистором R11R12. В момент подачи питания начинает развиваться блокинг-процесс, и через рабочую обмотку трансформатора Т1 начинает протекать ток. Магнитный поток, создаваемый этим током, наводит ЭДС в обмотке положительной обратной связи. При этом через диод D5, подключенный к этой обмотке, заряжается конденсатор С7, и происходит намагничивание трансформатора. Ток намагничивания и зарядный ток конденсатора С7 приводят к уменьшению тока затвора Q1 и его последующему запиранию. Демпфирование выброса в цепи стока осуществляется элементами R19, С8, D6, надежное запирание транзистора Q1 осуществляется биполярным транзистором Q4.
РА З’2011
Литература
1. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК/ пер. с англ. — М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2007.
2. Кучеров Д.П. Современные источники питания ПК и периферии. Полное руководство (+CD) / Д.П. Кучеров, А.А. Куприянов. — СПб.: Наука и Техника, 2007.
3. AZ7500BP / [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.alldatasheet.com
4. LP7510 / [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.alldatasheet.com
5. TPS3510 / [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.alldatasheet.com
(Продолжение следует)
